Животное и растение

Чувствуют ли растения?

На этот раз нам придется проверить, действительно ли растения уж так неподвижны и нечувствительны, как это многие думают.

Начнем с хорошо известного нам растения — подсолнечника. Уже само название указывает на его поразительную способность во всякое время дня «смотреть» на солнышко. Как верный оруженосец, он совершает вслед за солнцем полукруг, так, что всегда солнце в упор освещает его широко раскрытое соцветие, представляющее собою огромную корзинку, наполненную множеством трубчатых цветов, заполняющих середину этой удивительной корзинки и язычковых цветов, окаймляющих ее края.

А цветы портулака, одуванчика, звездчатки, маргаритки, золотисто-блестящей лапчатки и бесчисленное множество других синих, желтых, красных, фиолетовых, белых, голубых цветов, которые, как правило, раскрываются под лучами солнышка и никнут и закрываются с наступлением сумерок — разве все они не чувствуют солнечных лучей, как чувствует их, например, земляной червь, укрывающийся от солнца под землей!

И наоборот, такие цветы, как ночная фиалка, которая прячется от солнышка и раскрывается только по ночам? Крошечная альпийская горечавка нежноголубого цвета дошла в этом отношении до такой степени чувствительности, что при облачной погоде она то откроет свой венчик минуты на две, когда мимолетно выглянет солнышко, то вновь закроет его при каждом проходящем мимо солнца облачке.

Все знают хорошенький полевой цветок василька. Но, вероятно, многие из читателей не пробовали наблюдать, что происходит с этим цветком, если легко дотронуться до одной из его тычинок, находящихся в середине цветка, внутри от его отогнутых в стороны синих язычков. А если это сделать и слегка дотронуться до тычинки, то будет совершенно ясно видно, как такая тычинка выжмет на верхушке комок белой пыльцы в ответ на прикосновение, точно она его почувствовала.

Ранней весной или поздней осенью найдите в тенистом лесу бледнорозовые цветочки кислицы с ее тройчатыми листиками.

Возьмите тонкий прутик и слегка ударьте раза два по листочкам кислицы. Вы увидите, как через полминуты ее листики сложатся и повиснут вниз, точно убитые или сонные.

В еще большей степени эта способность выражена у нежной мимозы — обитательницы теплых стран. Если слегка дотронуться палочкой до одного из листочков ветки этого деревца, то постепенно все листики повиснут вниз, как будто увядшие. Эти складывания и повисания листиков мимозы начинаются с мест, ближайших от того, где нанесен был толчок или удар, но постепенно распространяются все дальше. При очень слабых прикосновениях область складывания не распространяется так далеко. Понятно, как выгодна растению эта способность. На юге часто бывают сильные вихри, ураганы или ливни, которые поранили бы нежные листки мимозы, если бы она их не складывала при первых каплях дождя, при первых порывах ветра.

Но этим еще не кончается все то чудесное, что можно рассказать о растениях. У нас на торфяных болотах, среди пушистых мхов сфагнума и кустиков клюквы, во множестве растет скромное и невзрачное на вид растеньице, округлые листки которого, величиною не более маленькой копейки, усеяны частыми волосками или щетинками; на кончиках этих щетинок блестят как бы маленькие капли росы. За эти капельки, напоминающие росу, все растение получило название росянки. Его не сразу и заметишь, и только приглядевшись повнимательнее, вы увидите множество этих интересных растений, которые так мало заметны на общем фоне болота.

Понаблюдайте как-нибудь росянку, бросив на ее листок живую мошку или другое какое-либо маленькое насекомое, а то и просто кусочек мяса. Скоро вы увидите, как постепенно волоски, покрывающие листик, станут склоняться к мошке и обволакивать ее своей клейкой росой.

А через день или два от мошки ничего не останется, только маленький хитиновый скелетик будет напоминать о разыгравшейся здесь трагедии.

И вот оказывается, что щетинки, которыми покрыты листья росянки, совсем не щетинки и не волоски, а на самом деле являются настоящими щупальцами. На некоторых растениях их насчитывают до 200 на одном только листке росянки. Те из них, которые сидят по краям листа, длиннее серединных. А капельки блестящей росы, оказывается, совсем и не похожи на росу. Это клейкая, липкая жидкость, выделяемая щупальцами росянки. Она по своему химическому составу имеет большое сходство с пищеварительным соком животных.

Разные мелкие мошки и комары, которые во множестве водятся на наших болотах, служат богатой добычей росянки, которая как бы притаилась во мхах, терпеливо поджидая свои жертвы. Росянка с помощью капелек своей особенной «росы», обладающей пищеварительными свойствами, переваривает пойманное насекомое и всасывает его в себя поверхностью листа. Как мы видим, питание таких растений, как росянка, оказывается весьма сходным по своему типу с питанием животных.

Росянка насчитывает до 55 видов, отличающихся большим разнообразием форм листьев — то лопатообразных, то узких, то удлиненных, то снова округлых. И росянка совсем не одинока, она не является каким-либо редким исключением в кругу растений. Таких растений, как росянка, которые называются насекомоядными, в науке известно около 500 видов. О наиболее интересных из них мы и расскажем нашим читателям.

Близкий родич росянки «росолистник» обитает в сухих местах морского побережья Португалии, Испании и Марокко. Этот мелкий кустарничек с деревянистыми стеблями несколько напоминает миниатюрную драцену. Верхушка растения плотно усажена многочисленными мясистыми листьями 30-сантиметровой длины, но шириной не превышающими и полусантиметра. Нижняя поверхность узких листьев росолистника выстлана несгибающимися щетинками, на кончиках которых держатся капельки клейкой жидкости, моментально обволакивающей случайных посетителей. На одном растении росолистника однажды нашли 235 скелетиков насекомых; вероятно, за все лето росолистник уничтожает их несколько тысяч!

Почти невероятной для растения чувствительностью отличается другой родич росянки. Это удивительное растение, впервые найденное в середине XVIII столетия в лесных болотах Северной и Южной Каролины (Америка), за свою красоту получило название «венерина мухоловка» в честь древнегреческой богини красоты Венеры.

Плотные, несколько удлиненной формы зеленые листья венериной мухоловки оканчиваются изящным полукружием сложенных по средней линии и слегка наклонных одна к другой половинок. На яркозеленом фоне листьев выделяются пурпурно-красные зерна, напоминающие чечевицу, как драгоценный рубин или гранат, отмеченные 28-ю тонкими гранями.

Три острые исключительно высокой чувствительности щетинки выходят из середины каждой половинки листа, а наружные края листа имеют до 20 тонких и длинных зубчиков, заходящих один за другой при его складывании. Эти необычайные листья расположены красивой розеткой прямо на земле, а из ее середины поднимается стройный тонкий стержень, увенчанный крупными белыми зонтиками цветов.

Это действительно прекрасное растение оказывает какое-то непреодолимое очарование яркостью своих красок. И хотя нет здесь предательских капелек, похожих на росу или мед, манящих утолить жажду, как у росянок или росолистника, яркость красок влечет насекомых неудержимо. Но горе тому крылатому гостю, который вздумал отдохнуть и воспользоваться всем этим великолепием; стоит ему только дотронуться ножкой или хоботком до одной из тонких ворсинок, и лист мгновенно захлопывается, как западня, длинные зубцы его краев плотно смыкаются и обе половинки листа сближаются настолько, что мелкие насекомые, ставшие добычей этого растительного хищника, оказываются почти раздавленными.

Потом из пурпурно-красных образований начинает выделяться пищеварительный сок, быстро переваривающий мягкие части насекомых. Через несколько дней, окончив переваривание насекомого, лист раскроет свои половинки, его поверхность чиста и суха, скелет уносится ветром, и ловчий аппарат венериной мухоловки снова готов выполнять свои жестокие функции.

На Кавказе, в устье Волги и некоторых других местах юга СССР, в прудах и болотцах водится похожее на росянку скромное растеньице альдровандия, названное так в честь итальянского ученого Альдрованди, впервые описавшего это растение, найденное им на юге Франции в 1605 году. Нитевидные, длиною 20–25 сантиметров разветвленные стебельки альдровандии плавают горизонтально в воде и снабжены пучками, состоящими из 6 зеленых листиков. На конце каждого листика имеется окруженный пятью ворсинками пузырек величиною с небольшую горошину. Эти мнимые пузырьки являются ловчим оружием насекомоядного хищника и выполняют функции миниатюрных листьев росянки.

Но особенно красивы и интересны по своему внешнему виду и строению ловчие кувшинчики непентиса. Узкие, длинные листья растения заканчиваются тонкими усиками, на концах которых находятся изящные, причудливой формы кувшинчики, до середины наполненные пищеварительным соком. В довершение сходства с настоящими кувшинами у них имеются специальные всегда полуоткрытые крышечки, выделяющие ароматную сладкую жидкость, приманивавшую насекомых. Во влажных тропических лесах островов Индийского океана: Мадагаскара, Цейлона, Борнео, Новой Гвинеи имеется до 40 известных нам в настоящее время видов непентиса.

Удивительные кувшинчики этого растения, то в виде небольших рюмок, то в виде урночек или стройных цилиндров, очень разнообразны по своей форме и величине. Необыкновенно красива и разнообразна окраска кувшинчиков — то желтые или багрово-красные, то бледнозеленые с белыми прожилками, то прозрачные или молочно-белые, как тончайший китайский фарфор, или, наконец, покрытые бурыми пятнами по темножелтому фону, как шкура пантеры, — они своими яркими цветами выделяются на зеленой листве тропического леса. Один из видов непентиса получил название «фазан Аргус» благодаря разительному сходству своей окраски с оперением этой птицы.

Но при всем разнообразии формы, величины и окраски кувшинчиков непентиса их ловчий аппарат и оружие одинаковы. У всех видов края кувшинчиков окружены оградой из загнутых внутрь острых зубцов, а внутренняя сторона стенок, до половины заполненных жидкостью, имеет гладкую, словно отполированную воском поверхность. Предательски завлеченные яркостью красок и ароматом сладкого сока, покрывающего крышку кувшинчиков, доверчивые посетители, едва усевшись на ободок кувшина, моментально соскальзывают вниз по гладкой поверхности внутренних стенок и падают прямо в светлую жидкость пищеварительного сока. Все попытки выбраться наружу оканчиваются верной и неизбежной гибелью.

Не менее коварно, но несколько проще устроено другое насекомоядное растение — «саррацения». Прямо из корневища вырастают вместо листьев трубки, сидящие пучками; они или подняты наподобие бокалов вверх, или лежат розеткой на земле. Задняя стенка такой трубки листа продолжена в виде багрово-красной крышечки, наклонно стоящей над хрящеватым устьем, а внутренние стенки этих трубок, достигающих 60–75 сантиметров высоты, выстланы косо и вниз поставленными щетинками так, что обратный путь для насекомого невозможен. От основания до устья по трубке-листу идет складка, с внутренней стороны выделяющая сладкий сок и как бы указывающая дорогу своим жертвам.

Но, пожалуй, наиболее крупным растением из всех этих растительных хищников является близкая родственница саррацении «дарлингтония», впервые найденная в 1851 году среди болот калифорнийской Сиерра Невады. Из стелющегося по земле, как и у саррацении, корневища поднимается пучок трубок высотой в метр, также несколько косо поставленных и покрытых выпуклым шлемом, образуемым задней стенкой трубки, с двумя яркими, широко расставленными и смотрящими вниз крыльями; между крыльями снизу расположено небольшое отверстие, к которому, также как и у саррацении, ведет гребневидная складка, так же выстланная предательскими щетинками и так же дно заполнено ядовитым пищеварительным соком.

Долгое время ученые считали, что в трубках саррацении и дарлингтонии хранится запас воды для собственных нужд растения или для птиц; однако наблюдения показали, что и одно и другое растения являются насекомоядными хищниками, такими же, как и коварные кувшинчики непентиса, листья венериной мухоловки или, наконец, австралийского собрата этих удивительных растений — цефалота, расставляющего прямо по земле свои нарядные рубиново-красные бокалы, наполненные смертоносной влагой, на соблазн и погибель множества летающих и ползающих маленьких существ.

Наукой установлено, что и клейкие блестящие капельки росянки и венериной мухоловки, и влага кувшинчиков непентиса, саррацении, цефалота и всех других насекомоядных растений содержат пепсинообразные ферменты и некоторые органические кислоты, которые очень близки по химическому составу к пищеварительному соку животных.

Специально поставленные многочисленные опыты показали, что сила пищеварения всех этих хищников не уступает любому желудку животного. Эти растения способны легко переваривать кусочки сырого, вареного или жареного мяса. Кусочки круто сваренного яичного белка, через несколько часов после того как они были брошены на листья росянки или других насекомоядных растений, утрачивали свои острые углы и форму, а через несколько дней оказывались полностью всосанными листьями этих растений. Больше того, мучная, жирная, сладкая или кислая пища им, оказывается, не подходит, а если росянке давали кусочек жира или жирного мяса, то мясо поедалось, а жир оставался нетронутым.

И как часто, читатель, мы проходим мимо, не зная и не подозревая тех поразительнейших чудес живой природы, которые, если присмотреться внимательно, рассеяны вокруг нас буквально на каждом шагу.

Давайте вспомним подвижность множества вьющихся растений. Знает ли кто-либо, как ловко вскарабкиваются они со своими тонкими стеблями на самые высокие шесты и постройки. Наблюдал ли кто, как они описывают своими верхушками или специально приспособленными усиками правильные круги в воздухе, пока не натолкнутся на веточку или какую-либо другую опору? Вот как описывает французский ученый Франсэ в своей книге «Чувства у растений» виноградную лозу:

«Наподобие полипа с тысячью хватательных щупальцев отходит от нее усик за усиком, ощупывая воздух, и, если, следя внимательно, уделить на это время до полудня, то можно заметить, как они действительно ищут и ощупывают, причем их верхушки медленно описывают круги длительностью в 67 минут каждый. При этом усик медленно приподнимается кверху; за ним следуют другие и, таким образом, в теплые летние дни (когда только и можно хорошо видеть) стоят распростертыми перед укромной виноградной беседкой сотни щупальцев, дрожащих, трепещущих, словно алчущих схватить, но только не жертву, а новую опору для всего тяжеловесного растения. Но вот опора найдена, и тогда-то наступает в усике настоящая жизнь. Тогда кончик его, уже сам по себе большею частью согнутый, тотчас же (был установлен промежуток времени в 20 секунд) кольцеобразно обхватывает посторонний предмет и в продолжении часа обвивается вокруг него до такой степени крепко, что его с трудом можно бывает снять. Так-то взбирается виноград, так-то взбираются и другие вьющиеся растения на деревья и стены: медленно, но надежно и прочно».

Как видит читатель, и движение, и даже чувствительность не являются отличительными признаками одних только животных; оказывается, что и движения растений также представляют собою совершенно определенные и целенаправленные, целесообразные реакции приспособительного характера в ответ на тончайшие изменения, происходящие в окружающей их среде.

При желании можно было бы значительно умножить количество таких примеров движения и чувствительности у растений, которых мы обычно не замечаем благодаря тому, что так мало интересуемся жизнью природы.

Совершенно естественно, что растения глухи и немы к таким воздействиям внешней среды, которые для них совсем безразличны, но естественны и присущи нам самим, как, например, воздействие зрительных образов или звуков, запахов, т. е. таких воздействий, которые наиболее интересны и понятны человеку. Однако растения чрезвычайно чувствительны и чутки к таким воздействиям, которые существенны и важны для их жизнедеятельности, как, например, свет.

Ученые в своих опытах показали, что некоторые растения способны изгибаться по направлению к свету даже тогда, когда яркость источника света измеряется тремя десятитысячными долями света обыкновенной свечки! Даже свет светящихся бактерий оказывается не безразличен для отдельных растений и вызывает у некоторых из них движения, совершенно точно регистрируемые и направленные к такому, казалось бы более чем скудному источнику света.

Мы уже говорили о том, что листья росянки обнаруживают изумительно высокую степень чувствительности своих щетинок-щупальцев. Даже прикосновение таких ничтожно малых, почти невесомых частичек, как отрезок женского волоса длиной 0,203 миллиметра, вызывает ощутимые движения щупальцев росянки, хотя вес такого отрезка волоса и равен всего лишь 0,000822 миллиграмма.

Больше того, характерные пригибания щупальцев росянки происходят не только от прикосновения твердых тел. Оказывается, листья росянки исключительно тонко «чувствуют» и реагируют на химические воздействия. Например, даже очень слабый раствор фосфорнокислого аммония, содержащий 1 часть этой соли на 218 750 частей воды, вызывает энергичные движения щупальцев росянки. Но оказывается, что и это еще не предел чувствительности листиков росянки! Раствор в 10 раз слабее вызвал видимые движения щупальцев. Но, однако, когда попробовали угостить росянку чистой дистиллированной водой, она осталась совершенно безучастной, а ее щупальцы неподвижными. А ведь в опыте с фосфорнокислым аммонием наш раствор содержал всего лишь 0,00081 миллиграмма вещества и на каждое щупальце приходилось 0,000003 миллиграмма этой соли. Такой «вес» совершенно недоступен человеческому осязанию, но, очевидно, не является пределом для чувствительности росянки.

Как показали специальные анатомические исследования, и щупальца росянки, и чувствительные волоски венериной мухоловки, и кувшинчиков непентиса, саррацении и других таких же растений снабжены особыми приспособлениями, воспринимающими малейшие изменения внешней среды.

Если ни движение, ни форма, ни даже чувствительность не являются отличительными признаками животного от растения, то в чем же этот верный признак?

На эти недоуменные вопросы у тебя, читатель, повидимому, готов уже и ответ: — пусть в отношении формы и движения я мог ошибиться, но уже по дыханию всегда можно легко отличить животное от растения, так как растения лишены его!

Так ли это? Давайте лучше посмотрим, что говорит наука по этому поводу.